Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen aufgewendeter Energie bzw. Leistung und nutzbarer Energie bzw. Leistung.Der Wirkungsgrad wird mit η (Eta) abgekürzt und hat einen Wert zwischen 0 und 1 oder, in Prozenten ausgedrückt, zwischen 0% und 100%.
Der theoretisch mögliche Wert von 1 bzw. 100% kann in der Praxis nicht erreicht werden, weil bei allen Vorgängen Energieverluste z.B. durch Wärme oder Reibung entstehen. Ein Wirkungsgrad größer 1 entspräche einem Perpetuum Mobile erster Art, was aufgrund des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik nicht möglich ist. Nach der oben genannten Berechnung kann bei der Wärmepumpe ein Wirkungsgrad von größer 1 entstehen, da hier die Nutzenergie nicht aus der eingesetzten Energie umgewandelt wurde, sondern die eingesetzte Energie dazu verwendet wird, bereits in der Umgebung vorhandene Wärmeenergie zu transportieren.
| Maschine | max. Wirkungsgrad |
|---|---|
| Ottomotor | 20-25% |
| Dieselmotor | ≈ 35% |
| Elektromotor | 90-95% |
| Fahrraddynamo | 20-45% |
| Sonnenkollektor | 30-50% |
| Solarzelle | bis ca. 35% |
| Generator | 90-95% |
| Glühbirne | ≈ 4% |
| Leuchtstoffröhre | ≈ 20% |
| Leuchtdiode | 10-15% |
| Brennstoffzelle | ≈ 50% |
| Transformator | ≈ 95% |
| Dampfturbine | ≈ 90% |
| Wärmepumpe | ≈ 300% |
Obige Tabelle beinhaltet nicht die so genannte schwarze Energie, die zum Bau der jeweiligen Maschine aufgewendet wird.
